考慮屈曲的抗震鋼筋低周疲勞性能研究.pdf

1、大量震害和試驗(yàn)現(xiàn)象表明，鋼筋混凝土柱縱筋在疲勞破壞前往往已經(jīng)出現(xiàn)較為明顯的屈曲，這就要求柱縱筋應(yīng)同時(shí)具有良好的屈曲受力性能和疲勞受力性能。目前，國內(nèi)外對柱縱筋屈曲性能和低周疲勞性能的單獨(dú)研究已經(jīng)較為成熟，但關(guān)于如何在縱筋低周疲勞模型中合理地考慮屈曲效應(yīng)影響的研究成果較少，這就使得目前建立的低周疲勞模型直接用于屈曲鋼筋時(shí)難以準(zhǔn)確。因此建立考慮屈曲的縱筋低周疲勞模型，對于準(zhǔn)確預(yù)測實(shí)際構(gòu)件中的縱筋疲勞失效時(shí)刻具有重要意義。
　　本文依據(jù)

2、鋼筋疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了不考慮屈曲影響的原始疲勞模型。以O(shè)penSees有限元分析平臺(tái)為基礎(chǔ)，通過模擬試驗(yàn)中屈曲鋼筋的系列循環(huán)加載，提取了鋼筋力-位移曲線、中間截面局部應(yīng)變等相關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)鋼筋循環(huán)加載時(shí)中間截面的局部應(yīng)變數(shù)據(jù)，先后對原始疲勞模型進(jìn)行了三次修正，最終得到可直接用鋼筋平均塑性應(yīng)變幅進(jìn)行計(jì)算的修正疲勞模型III。同時(shí)，依據(jù)屈曲鋼筋的系列循環(huán)加載試驗(yàn)數(shù)據(jù)和修正疲勞模型III擬合了強(qiáng)度衰減公式。此外，本文還直接基于屈曲鋼筋的平均塑性

3、應(yīng)變幅試驗(yàn)結(jié)果擬合了修正疲勞模型IV。
　　采用本文擬合的修正疲勞模型III和修正疲勞模型IV計(jì)算兩個(gè)不同研究者完成的屈曲鋼筋循環(huán)加載試驗(yàn)中鋼筋的累計(jì)疲勞損傷指數(shù)，并基于其中一組屈曲鋼筋循環(huán)加載試驗(yàn)進(jìn)一步分析屈服強(qiáng)度對屈曲鋼筋疲勞性能的影響，得到了修正疲勞模型III-y和修正疲勞模型IV-y。為了驗(yàn)證本文擬合的修正疲勞模型的有效性，采用修正疲勞模型III-y和修正疲勞模型IV-y計(jì)算柱低周反復(fù)加載試驗(yàn)中柱縱筋的累計(jì)疲勞損傷指數(shù)，結(jié)

4、果表明其值接近1.000。此外，采用本文擬合的強(qiáng)度衰減公式計(jì)算循環(huán)加載屈曲鋼筋的強(qiáng)度衰減指數(shù)發(fā)現(xiàn)，計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)測得的強(qiáng)度衰減指數(shù)相近。
　　研究結(jié)果表明，考慮屈曲影響的修正疲勞模型和強(qiáng)度衰減公式對屈曲鋼筋的低周疲勞性能的計(jì)算結(jié)果有明顯改善，本文建立的修正疲勞模型可相對更準(zhǔn)確地模擬混凝土構(gòu)件中屈曲鋼筋的低周疲勞性能。
　　本文的創(chuàng)新點(diǎn)如下：①合理考慮了屈曲對鋼筋疲勞性能的影響；②建立了屈曲鋼筋循環(huán)受力時(shí)中間截面局部應(yīng)變與鋼筋